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Sensores de vazão precisos para sua aplicação

Os medidores de vazão determinam a vazão mássica ou volumétrica de um gás ou líquido – ou seja, a quantidade de fluido que passa por uma seção em um período de tempo específico. Os medidores de vazão modernos precisam atender a requisitos complexos: precisão, fácil integração em vários controladores lógicos programáveis e sistemas de monitoramento, e conformidade com todos os padrões específicos da indústria.

A Bürkert oferece uma ampla gama de medidores de vazão mecânicos e eletrônicos baseados em diferentes modos de funcionamento, como medidores de vazão eletromagnéticos (EMF) ou medidores de vazão de ondas acústicas de superfície (SAW). Desde métodos mecânicos simples até medições multiparâmetros avançadas, nós fornecemos soluções personalizadas para sua aplicação, desde a menor gotícula até as maiores vazões.

O que os medidores de vazão fazem

Um medidor de vazão fornece valores de medição que permitem determinar a quantidade de fluido que passa por ele. Esses fluidos podem ser gases ou líquidos, e têm propriedades diferentes. Para fluidos com densidade constante, como água, recomenda-se especificar a vazão volumétrica. O medidor de vazão então mede a quantidade por unidade de tempo – em litros para líquidos e em metros cúbicos para gases. 

Se a densidade muda devido a influências externas, como diferenças de pressão ou temperatura, faz mais sentido medir a vazão mássica. A vazão mássica descreve a quantidade de massa do fluido que passa pelo sistema em um determinado tempo, e é medida, por exemplo, em quilogramas por segundo.

Como funcionam os medidores de vazão?

Os medidores de vazão medem as propriedades físicas de um fluido e, em seguida, usam essas informações para calcular a vazão.

Estrutura do medidor de vazão

Os medidores de vazão modernos consistem em um sensor que detecta os valores físicos do fluido e os converte em sinais elétricos, e um transmissor que processa esta informação. Eles são integrados em uma união roscada, ou encaixe, que os conecta diretamente à tubulação.

Função e métodos de medição

O transmissor converte os sinais fornecidos – como tensão elétrica – em um sinal padrão. O medidor de vazão emite isso de forma digital ou analógica através de interfaces, dependendo do tipo de dispositivo. Os medidores de vazão funcionam de acordo com vários princípios de medição. Alguns usam tecnologia eletromagnética, enquanto outros dispositivos se valem de ondas acústicas de superfície ou funcionam como medidores de vazão ultrassônicos.

Áreas de aplicação para medidores de vazão

O fluxo de líquidos, gases ou vapor é sempre medido quando a quantidade do fluido precisa ser monitorada ou controlada. Na gestão de água, por exemplo, os medidores de vazão medem a água em tubulações, canais abertos ou plantas de tratamento, determinando com precisão o consumo, as velocidades de vazão ou as perdas. 

Em muitos processos industriais, os medidores de vazão medem a vazão dos respectivos fluidos antes e depois de certas etapas do processo. Isso permite que as vazões em sistemas fechados sejam monitoradas continuamente, garantindo a dosagem, o preenchimento e a mistura corretos de líquidos ou gases. Os medidores de vazão são componentes-chave quando se trata de confiabilidade de processo, eficiência e garantia da qualidade.  

Buscando alguns exemplos? Aqui estão apenas algumas das tarefas e áreas de aplicação comuns que usam medidores de vazão para monitoramento e cadeia de eventos aberta:

Tarefas típicas de medidores de vazão

  • Monitoramento: Fornecer informações de status, por exemplo, ao transferir líquidos de um tanque para outro
  • Controle: Por exemplo, em aplicações de aquecimento e resfriamento em trocadores de calor no processo de fabricação de cerveja ou em laticínios
  • Preenchimento e dosagem: Ao encher sacos de perfusão
  • Mistura: Por exemplo, xarope e água na produção de refrigerantes

Medidores de vazão são usados em diversas indústrias, como em farmacêuticos e tecnologia médica, alimentos e bebidas, e cosméticos. Eles também são muito importantes para a infraestrutura, por exemplo, no tratamento de água potável municipal ou na medição de vazão em estações de tratamento de esgoto.

Como encontrar o medidor de vazão certo? Será um prazer ajudá-lo com isso.

Qual é o processo certo para você? Descubra em quatro passos com nosso guia e checklist para medição de vazão de líquidos. 

 

Nosso portfólio oferece medidores de vazão confiáveis e eficientes para praticamente todas as áreas de aplicação em processos industriais. Abaixo está uma visão geral das vantagens e áreas de aplicação dos diferentes princípios de medição.

FLOWave – Medição com ondas acústicas de superfície (SAW)

Os medidores de vazão SAW funcionam com ondas acústicas de superfície que se propagam ao longo de uma superfície – semelhantes aos movimentos sísmicos durante um terremoto.  O nosso FLOWave é o primeiro sensor de vazão a utilizar este princípio de medição, proporcionando medições extremamente precisas em um espaço muito pequeno.

Mais sobre FLOWave

As vantagens dos medidores de vazão SAW

+ Higiênico, graças à medição sem contato 
+Livre de desgaste, pois a medição não envolve peças móveis 
+ Sem queda ou perda de pressão, pois o medidor de vazão não tem compressões 
+ Compacto em comparação com os medidores de vazão Coriolis, portanto também adequado para uso em máquinas e sistemas com espaço limitado 
+ Robusto e confiável mesmo com vibrações sistêmicas e efeitos magnéticos ou elétricos 
+ O desempenho da medição é independente da condutividade elétrica do fluido

Valor agregado graças à medição multiparâmetros: Com os medidores de vazão de ondas acústicas de superfície, você pode medir vários parâmetros com um único dispositivo, e funções especiais permitem a detecção de bolhas de gás e partículas sólidas, bem como mudanças entre fluidos.

Área de aplicação ideal para medidores de vazão de ondas acústicas de superfície: indústrias sensíveis à higiene

A tecnologia SAW permite medição sem contato e, portanto, é particularmente adequada para uso nas indústrias farmacêutica e biotecnológica, bem como no setor de alimentos e bebidas, onde a pureza e a higiene desempenham um papel crucial. Na indústria farmacêutica, por exemplo, os circuitos de água para injeção (WFI) são equipados com esta tecnologia. Esses circuitos oferecem tecnologia de tratamento sofisticada para a água que circula em um sistema de tubulação fechado. Nessas circunstâncias, medidores de vazão FLOWave são implantados para garantir a máxima esterilidade. Na indústria alimentar, a tecnologia SAW é usada para monitorar líquidos aquáticos, como em aplicações de limpeza em circuito fechado ou outros líquidos de limpeza, para garantir condições higiênicas em todos os momentos.

Medidores de vazão eletromagnéticos (EMF)

O medidor de vazão eletromagnético (EMF) é baseado no princípio da indução de Faraday. Quando um líquido condutor flui através de um campo magnético, uma tensão é gerada ao longo de dois eletrodos que estão em ângulos retos em relação ao sentido do fluxo. Esta voltagem é medida e convertida em um sinal padrão, que então pode ser usado para determinar a vazão volumétrica. O campo magnético é gerado pelas bobinas do medidor de vazão dentro da própria tubulação.

Mais sobre medidores de vazão eletromagnéticos
Electromagnetic Flow Measurement Principle

A Bürkert oferece duas opções, adequadas para diferentes diâmetros de tubos: 

  1. A variante de passagem total em linha é adequada para tubos de diâmetros pequenos, em que o campo magnético se estende por toda a seção transversal do tubo. 
  2. A variante de inserção pode ser usada em tubulações grandes, uma vez que é gerado um campo magnético apenas em uma seção parcial do fluido. Os valores determinados nessa seção são então extrapolados para o diâmetro do tubo inteiro.

As vantagens dos medidores de vazão com tecnologia eletromagnética

+ Longa vida útil e baixa manutenção, pois não há peças móveis no tubo de medição 
+ Custo-efetivo e pode ser adaptado em equipamentos existentes (inserção) 
+ Alta estabilidade de medição e baixa sensibilidade às condições de entrada (em linha)

Áreas de aplicação típicas de medidores de vazão EMF: líquidos condutores

Os medidores de vazão com tecnologia de medição eletromagnética podem ser implantados em muitas áreas da indústria e da infraestrutura: da gestão da água à indústria química e farmacêutica e à produção de alimentos. No entanto, resultados de medição precisos exigem uma condutividade mínima do fluido medido de 5 μS/cm – ou seja, 5 microsiemens por centímetro – e um certo grau de consistência na condutividade. Uma vez que partes do medidor de vazão entram em contato com o fluido, a escolha de um material compatível deve ser levada em consideração. 

Medidores de vazão de roda de pás

O medidor de vazão de roda de pás é um medidor de vazão mecânico. Uma roda de pás dentro da tubulação gira devido ao fluxo do líquido. Um elemento sensor detecta a velocidade da roda de pás de forma óptica ou magnética e transmite um sinal de frequência correspondente ao transmissor. Ele então calcula a vazão volumétrica usando um fator de conversão específico que depende do diâmetro nominal do tubo. O medidor de vazão emite o resultado de forma digital ou analógica.

Mais sobre o medidores de vazão de roda de pás
Paddle Wheel Flow Measurement Principle

Dependendo do desenho, a roda de pás é integrada na conexão, ou seja, na peça de ligação entre as tubulações (em linha), ou, se necessário, é alojada em um componente do transmissor e, assim, também pode ser adaptada a tubulações existentes (inserção).

As vantagens do medidor de vazão de roda de pás

+ Comparativamente pequeno e leve, tornando-o adequado para sistemas e máquinas compactos 
+ Baixo consumo de energia 
+ Tecnologia custo-efetiva 
+ A condutividade do fluido não é um pré-requisito para a precisão de medição

Importante: Vários fatores podem afetar a precisão de medição deste medidor de vazão mecânico. Por exemplo, uma certa vazão mínima é necessária para colocar a roda de pás em movimento. Como eles contêm peças móveis, os medidores de vazão de roda de pás não são isentos de manutenção ou desgaste. Quando se instala no sistema de tubulação, as seções de entrada e saída também devem ser levadas em conta.

Aplicação típica: medidor de vazão de água

O dispositivo é particularmente adequado para fluidos pobres em sólidos, com baixa viscosidade e, no máximo, ligeiramente agressivos. Por isso, ele é frequentemente utilizado como medidor de vazão para água, tanto em aplicações de tratamento de água e irrigação como em máquinas de refrigeração em processos industriais.

Medidores de vazão de engrenagem oval

O medidor de vazão de engrenagem oval mede a vazão volumétrica de líquidos por meio de duas engrenagens ovais interligadas, que a cada rotação transportam um volume definido do fluido que passa. Um sensor detecta o número dessas rotações e transmite impulsos correspondentes ao transmissor, que calcula o fluxo de volume. O medidor de vazão emite o valor determinado de forma digital ou analógica.

Mais sobre medidores de vazão de engrenagem oval
Oval Gear Flow measurement Principle

As vantagens do medidor de vazão de engrenagem oval

+ Medições muito precisas, independentes da velocidade de fluxo 
+ Seções de entrada e saída retas não são necessárias – instalação compacta 
+ Robusto e durável

Aplicação típica: Um medidor de vazão ideal para fluidos viscosos

Dado que este medidor de vazão mecânico é baseado no princípio do deslocamento, ele mede gordura, óleo, mel, cola e outros fluido viscosos de forma particularmente eficiente. Os resultados da medição são extremamente precisos – desde que o fluxo de volume e a viscosidade sejam suficientes e bolhas de ar sejam evitadas.

Medidores de vazão ultrassônicos

Existem dois métodos que funcionam com sinais ultrassônicos, cada um dos quais é adequado para uma área de aplicação diferente:

  • Método de diferença de tempo: Dois sensores enviam sinais ultrassônicos a favor e contra o sentido do fluxo, sendo que o som viaja mais rápido a favor do fluxo do que contra ele. A velocidade de fluxo pode ser calculada a partir desta diferença de tempo e, tendo-se em conta o diâmetro do tubo, a vazão volumétrica pode ser determinada.  
  • Método Doppler: No método Doppler, por outro lado, a vazão é calculada com base na mudança de frequência que as ondas ultrassônicas sofrem quando são refletidas por partículas ou bolhas de gás no fluido. 

O método da diferença de tempo é o mais frequentemente usado dos dois.

Mais sobre os medidores de vazão ultrassônicos
Ultrasonic Flow Measurement Principle

As vantagens dos medidores de vazão ultrassônicos

+ Tecnologia de baixa manutenção, graças à ausência de peças móveis 
+ Adequado para fluidos condutores e não condutores

Áreas de aplicação típicas para medidores de vazão ultrassônicos

O método da diferença de tempo é mais adequado para líquidos puros e homogêneos, sendo usado para irrigação, vazão de água de serviço ou aquecimento e arrefecimento na indústria metalúrgica. A precisão do resultado da medição também depende das propriedades do líquido. 

Se precisar ser medida a vazão de líquidos mais contaminados contendo bolhas ou partículas, o método Doppler é recomendado, pois ele depende desses sólidos ou bolhas suspensas para a medição.

Medidores de vazão mássica

Esta tecnologia de medição de vazão mede a vazão mássica de gases com base em diferenças de temperatura. Seu modo de funcionamento é um sensor aquecido no sistema de tubulação que aquece o gás que flui por ele. Os sensores medem a temperatura respectiva do fluido antes e depois da fonte de aquecimento. Quanto mais rápida a vazão, mais calor o gás absorve. A vazão mássica real pode ser calculada a partir da diferença de temperatura medida entre os dois sensores.

Mais sobre medidores de vazão mássica térmicos

As vantagens do medidor de vazão mássica térmicos

+ A vazão mássica pode ser medida com precisão, independentemente de flutuações de pressão ou temperatura 
+ Tempo de resposta muito rápido devido à baixa massa do sensor 
+ Baixa manutenção, graças à ausência de peças móveis 
+ Desenho compacto, fácil substituição do dispositivo com memória de configuração integrada

Área de aplicação para medidores de vazão mássica térmicos: Gases em uma ampla gama de aplicações

Os medidores de vazão térmicos medem gases puros e misturados com precisão e rapidez. Eles são muito versáteis, com aplicações que vão desde monitoramento de gás de processo em contextos industriais até análise de consumo de ar comprimido ou sistemas de distribuição de gás (por exemplo, nitrogênio, oxigênio ou CO2). Graças ao seu design compacto, os medidores de vazão mássica térmicos também podem ser usados em muitas aplicações de biotecnologia e tecnologia de laboratório, bem como em tecnologia de medição ambiental e de gases de escape.

Medidores de vazão mássica com tecnologia Coriolis

Este medidor de vazão eletrônico não mede o volume, mas a vazão mássica de um fluido – independentemente das flutuações de densidade, temperatura ou pressão. Ele usa o efeito Coriolis, em que dois tubos de medição curvos são colocados em vibração. A vibração permanece simétrica até que o fluido passe. Isso altera o movimento oscilante, e os sensores detectam o deslocamento do movimento. Quanto maior a massa que flui, mais pronunciada é este chamado “deslocamento de fase”.

Mais sobre medidores de vazão mássica com Coriolis
Coriolis Flow Measurement Principle

As vantagens dos medidores de vazão com tecnologia Coriolis

+ Medição muito precisa, grande modulação 
+ Extremamente estável, sem necessidade de ajuste de ponto zero mesmo durante longos períodos
+ Materiais altamente resistentes mesmo em contato com fluidos agressivos 
+ Ampla gama de áreas de aplicação

Os medidores de vazão com tecnologia Coriolis são naturalmente sensíveis a vibrações, por isso uma instalação precisa e sem tensões é essencial para resultados de medição precisos.

Aplicações típicas para medidores de vazão mássica com tecnologia Coriolis: pequenas quantidades de líquidos

Você precisa medir e controlar com precisão pequenas quantidades de líquido, bem como registrar outros valores, como densidade ou temperatura do fluido? Em caso positivo, o medidor de vazão mássica com tecnologia Coriolis é uma boa solução para você. Ele é frequentemente utilizado em aplicações da indústria química e farmacêutica, fabricação de baterias e semicondutores, tecnologia alimentar e em laboratórios – ou seja, onde pequenas quantidades precisam ser controladas e dosadas com precisão.

O que diferencia os medidores de vazão da Bürkert?

Existe um medidor de vazão ideal para cada cenário, e escolher o modelo certo pode ser crucial para a precisão e eficiência dos seus processos. Na Bürkert, você encontrará uma solução personalizada e abrangente para quase qualquer aplicação, uma vez que nossa seleção de diferentes tecnologias de medição é capaz de atender a todos os tipos de requisitos individuais em termos de precisão de medição, sinais de saída e entrada, e área de aplicação. 

Nossos especialistas terão satisfação em responder a todas as suas perguntas sobre a escolha certa de medidor de vazão para sua aplicação. Por que não entrar em contato?

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